MIKROKLIMA A VZDUCHOTECHNIKA VE ŠKOLÁCH Zuzana Mathauserová zmat@szu.cz Státn tní zdravotní ústav Laboratoř pro fyzikáln lní faktory
Zásady a pokyny pro větrání škol Židovská škola v Praze v Jáchymově ulici Pokyn: Třída musí býti dostatečně větrána, aby školáci neusínali či nebyli mysli mdlé a vzdělávání jim prospívalo k radosti jich i jejich rodičů. Místnost, ve které je prováděna výuka našich dítek musí býti vytápěna nejlépe na 17-19 C. Ke kamnům musí býti přiveden samostatně vzduch pro hoření zvenku. Proto doporučujeme regulovat větrací klapky tak, aby se vzduch ve třídě podle stáří dětí vyměnil 3 až 4x za vyučovací hodinu.
Židovská škola v Praze v Jáchymově ulici Plán třídy, schéma přívodu vzduchu pro hoření v kamnech a větrání třídy
Původnířešení a po novodobé opravě
Vnitřní prostřed edí staveb je definováno hodnotami fyzikálních, chemických a biologických ukazatelů. HYGIENICKÉ POŽADAVKY JSOU NADŘAZEN AZENÉ HLEDISKŮM ÚSPOR ENERGIE a musí být ve vnitřním m prostřed edí budov dodrženy i při p zateplení obvodového pláš áště a výměně výplní okenních otvorů!!!!! Vysoký energetický standard budovy nemůže být jedinou podmínkou.
Tepelné podmínky mají mnohem větší vliv na subjektivnípocit pohody člověka, míru odpočinku i skutečnou produktivitu práce než nežádoucí škodliviny či obtěžující hluk.
Individuáln lní vnímavost tepelného stavu prostřed edí ČSN EN 7730 ještě přípustné optimáln lní
Vnímání teplot na pracovišti
MIKROKLIMATICKÉ PARAMETRY ovlivňuj ující vztah prostředí člověk teploty vzduchu vlhkost vzduchu rychlost proudění vzduchu barometrický tlak
Tepelná pohoda závisz visí na: metabolické produkci organismu, tepelně - izolačních vlastnostech oděvu zdrojích tepla způsobu vytápění větrání vnitřních vnější ších individuáln lní vnímavosti zdravotní stav, věk, v pohlaví.
Mikroklima optimální - tepelnápohoda Je stav rovnováhy mezi subjektem a interiérem bez zatěžování termoregulačního systému organismu, tedy stav, při němž je zachována rovnováha metabolického tepelného toku a toku tepla odváděného z těla při optimálních hodnotách fyziologických parametrů.
Tepelná pohoda Rovnice tepelné rovnováhy Q M = Q k + Q v + Q r + Q d + Q o ± Q a Q k Q r Q o Q d Q v
Mikroklima Optimální Přípustné Dlouhodobě přípustné Krátkodobě přípustné
Vyhláška č. 343/2009 Sb. - školy Celoročně přípustné teploty při v a = 0,1 až 0,2 m/s; rh = 30 až 65 %; t 3 C Výsledná teplota ( C) Typ prostoru t g min t g opt t g max Učebny, pracovny 20 22 ± 2 28 Tělocvičny 18 20 ± 2 28 Šatny 20 22 ± 2 28 Sprchy 24 - - Záchody 18 - - Chodby 18 - -
Mikroklimatické parametry vnitřního prostředí Pracovní prostřed edí Operativní teplota t o ( C) Výsledná teplota t g ( C) Teplota vzduchu t a ( C) Stereoteplota t st ( C) Relativní vlhkost rh (%) Rychlost proudění vzduchu v a (m.s - 1 ) Korigovaná tep. t kor ( C) Dotyková teplota t p ( C) Pobytové prostory - - - - - Výsledná teplota t g ( C) Teplota vzduchu t a ( C) Relativní vlhkost rh (%) Rychlost proudění vzduchu v a (m.s - 1 )
Teplota vzduchu t a ( C) Teplota v okolí lidského těla měřená jakýmkoli teplotním čidlem.
Výsledná teplota kulového teploměru t g ( C) je teplota v okolí lidského těla měřená kulovým teploměrem, která zahrnuje vliv současného působení teploty vzduchu, teploty okolních ploch a rychlosti proudění vzduchu. Operativní teplota t o ( C)
Povrchová teplota t s ( C) teplota naměř ěřená na povrchu těles t a stavebních konstrukcí teplota podlahy
Rozdíl mezi teplotou vzduchu a teplotou povrchů Optimální cca 2 C Větší než 4 C je již pociťován jako nepříjemný rodíl mezi venkovní a vnitřní teplotou vzduchu max 6 C
vliv adaptace
Na pocitu tepelné pohody se kromě teplot podílí i další mikroklimatické faktory vlhkost vzduchu rychlost proudění vzduchu (ovlivňuje tok škodlivin v prostředí)
Pohoda prostřed edí v závislosti z na vlhkosti vzduchu
Růst mikroorganismů v závislosti na relativní vlhkosti vzduchu
Teplota rosného bodu t d ( C) je teplota, při níž dochází k orosování povrchů, tzn. vlhký vzduch je ochlazen až na teplotu, při níž se dosáhne stavu sytosti (relativní vlhkost je 100%). Stanoví se z teploty a vlhkosti vzduchu z psychrometrického diagramu nebo výpočtem.
Důsledek nedostatečného odvodu vlhkosti Plísně Alergeny (mezi atopiky 20 30 %) Mykotoxiny - produkuje mycelium toxická reakce, mutagenní, teratogenní, karcinogenní a estrogenní efekt, mykotická onemocnění Těkavé organické látky, některé z nich člověk vnímá jako plísňový zápach, mohou poškozovat sliznice dýchacích cest, dráždí oči, v krku, sliznice v nose, způsobují bolesti hlavy a podráždění pokožky. (limit pro výskyt plísní stanovený vyhláškou č. 6/2003 Sb. pro vnitřní prostředí pobytových místností, a to 500 KTJ plísní /m 3 vzduchu).
Rychlost proudění vzduchu v a (m.s -1 ) je veličina ina charakterizující pohyb vzduchu v prostoru, je určen ená svojí velikostí a směrem proudění.
Rychlost proudění vzduchu do 0,1 0,2 (0,3) m.s -1 vysoká nízká
V Ě T R Á N Í VYTÁPĚNÍ
Co se dá ovlivnit větráním? Chemické látky v ovzduší ší,, odéry Prašnost Tepelně vlhkostní pohoda Hluk, vibrace Elmag a el pole Osvětlen tlení Mikrobiáln lní kontaminace Ionizace vzduchu
Co větrání ovlivňuje počet osob technologie další zdroje škodlivin (vnitřní i vnější ší) konstrukce a umíst stění budovy vítr
Výměna vzduchu v prostoru způsobem PŘIROZENÝM NUCENÝM PŘI I POUŽIT ITÍ KLIMATIZACE
Infiltrace, exfiltrace, provětr trání
Šachtové větrání využit ití komínov nového tahu
Základní požadavek na větrání - Pettenkoferovo kritérium Max von Pettenkofer (1818-1901) prokázal, že hlavními metabolity jsou CO 2 a vodní pára měřil množství CO 2 ve vydechovaném vzduchu a zjistil, že produkce CO 2 závisí na fyzické aktivitě - v bdělém stavu produkuje dospělý člověk cca 16 l/h CO 2 zjistil, že koncentrace CO 2 informuje ve vnitřním prostředí o kvalitě větrání stanovil jeho maximální přípustné množství na 0,1 obj. % = 1000 ppm) z toho vyplývá dávka čerstvého vzduchu pro dospělou osobu 25 m 3 /h
Vyhláška č. 343/2009 Sb., kterou se mění vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání Zařízení Výměna vzduchu m 3 /h Učebny Tělocvičny Šatny Umývárny Sprchy Záchody 20 až 30 na 1 žáka 20 až 90 na 1 žáka 20 na 1 šatní místo 30 na jedno umyvadlo 150 až 200 na 1 sprchu 50 na 1 kabinku, 25 na 1 pisoár
Funkce oken přirozené denní osvětlen tlení místností oslunění místností výměna vzduchu v místnostechm výhled do vnější šího prostoru architektonický vzhled budovy
Typ okna a okenní spáry Okno jednoduché dřevěné netěsn sněné Okno dřevd evěné zdvojené, netěsn sné spáry Okno dřevd evěné zdvojené s těsnt sněním m KOVOTĚS Okno těsnt sněné neoprenovými profily Okna dřevd evěná nebo plastová, těsněná kovová Souč.. spárov rové průvzdu vzdušnosti i l,v (m (m 3 /m.s.pa 0,67 1,9 x 10-4 1,4 x 10-4 0,7 x 10-4 0,67 ) 0,2-0,4 x 10-4 0,10-0,40 x 10-4
i l, v m 3 /m.s.pa 0,67 ) Výměna vzduchu v místnosti 30 m 3,... délka spár oken (m) dávka vzduchu (m 3.h -1 ) násobnost výměny (h -1 ) 0,1 x 10-4 9,0 1,4 0,04 0,3 x 10-4 9,0 4,1 0,13 0,5 x 10-4 9,0 6,8 0,22 0,7 x 10-4 9,0 9,5 0,31 1,0 x 10-4 9,0 13,6 0,44 1,4 x 10-4 9,0 19,0 0,62
Infiltrace/exfiltrace u stavebně těsných objektů s těsnými t nebo utěsn sněnými nými okny 0, tj. přirozenp irozené větrání není funkční a nezajistí požadavky předpisp edpisů,, resp. min hygienický požadavek na větrv trání
výměna oken
Příklad: třída 100 m 3, 18 žáků a 1 učitel minimálně (18 x 20) + 50 = 410 m 3 /hod, tj. výměna vzduchu 4 h -1 Stávající problémy: Žáci začínají být nesoustředění, vzrůstá únava, chybovost a nespecifické zdravotní problémy. Růst plísní v prostorách budovy školy.
Kontrola přirozenp irozeného větrv trání ČSN EN 12569 Tepelné vlastnosti budov - Stanovení výměny vzduchu v budovách Metoda změny koncentrace indikačního plynu
Intenzita větrání (třída ZŠ 2. NP, závětrná strana budovy) násobnost výměny vzduchu (1/h) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 odebírané vzorky vzduchu po dobu 1 hod
Vyhláška č. 20/2012 Sb. pobytové prostory množství vyměňovaného venkovního vzduchu je 25 m 3 na osobu/h, nebo minimální výměna vzduchu 0,5 h -1. Jako ukazatel kvality vnitřního prostředí slouží oxid uhličitý CO 2, jehož koncentrace ve vnitřním vzduchu nesmí překročit hodnotu 1500 ppm.
Požadavky na koncentraci CO 2 Stát Maximální koncentrace CO 2 Finsko Venkovní koncentrace + 1500 ppm, řízené větrání 800 ppm Německo Velká Británie Norsko Estonsko ČSN EN 13779 Koncentrace CO 2 v místnostech Třída kvality vnitřního vzduchu 1000 ppm HSE < 5000 ppm, CIBSE < 1000 ppm 1000 ppm 1000-1500 ppm Rozdíl koncentrace CO 2 proti koncentraci ve venkovním vzduchu [ppm] IDA 1 vysoká < 400 350 IDA 2 střední 400-600 500 IDA 3 středně nízká 600-1000 800 IDA 4 nízká > 1000 1200
Koncentrace CO 2 360 až 400 ppm: koncentrace ve venkovním vzduchu 800 až 1 000 ppm: doporučená úroveň CO 2 ve vnitřních prostorách 1 200 až 1 500 ppm: doporučená maximální (reálná) úroveň CO 2 ve vnitřních prostorách > 1 500 ppm: nastávají příznaky únavy a snižování koncentrace, ospalost, letargie < 5 000 ppm: maximální bezpečná koncentrace bez zdravotních rizik > 5 000 ppm: nevolnost, zvýšený tep > 10 000 ppm: prokázány zdravotní problémy > 40 000 ppm: životu nebezpečné i při krátkodobém působení 1 000 ppm = 0,1 % obj.
MĚŘENÉ KONCENTRACE CO 2 základní škola Průběh koncentrace CO2 měřené učebny s nejvyšší dosaženou koncentrací. Měření probíhalo v listopadu, celou noc před výukou a během výuky byla okna uzavřena. a) již při zahájení vyučování je koncentrace CO2 vyšší než 1500 (ppm), b) jasně patrný je vliv otevřených dveří během přestávky, c) těsně před koncem vyučování je koncentrace CO2 vyšší než 5000 (ppm), d) koncentrace CO2 ve venkovním prostředí je až 710 (ppm)
MĚŘENÉ KONCENTRACE CO 2
Kvalita vnitřního ovzduší ve třídách Zdroj: Energy Consulting Service, s.r.o. kolektiv pod vedením Ing. Romana Šubrta
SNÍŽENÍ KONCENTRACE CO 2
Vyhláška č. 343/2009 Sb., kterou se mění vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých 18 (6) Přirozenévětránímusíbýt vpřípadětěsných oken zajištěno systémy mikroventilace nebo větracími štěrbinami.
doplnění okenních konstrukcí větracími elementy, které zajistí kontrolovatelný a dostatečný přístup vnějšího vzduchu při zachování požadovaného akustického komfortu interiéru
VĚTRACÍ ŠTĚRBINY Gaudí 1905 Casa Batlló
Klimatizace tepelně vlhkostní úprava venkovního filtrovaného vzduchu * centrální * zónová * místní * jednotková nízkotlaká vysokotlaká
Pozor,, SPLIT systém není klimatizace! NENAHRAZUJE VĚTRV TRÁNÍ!!!!!!
Problémy s klimatizací Investiční náročnost, stavební požadavky Provozní náročnost, včetně údržby Nelze přizpůsobit změně využití budovy nebo technologie Individuáln lní nesnáš ášenlivost klimatizovaného prostřed edí SBS
Strojovna VZT na střeše budovy
Čištění VZT
Povinnost čistit VZT NV č.. 361/2007 Sb., 42, (5) Nánosy a nečistoty, které by mohly znečišťovat ovzduší pracoviště, a tím představovat riziko pro zdraví zaměstnance, musí být neprodleně odstraňovány. Vyhláš áška č.. 343/2009 Sb., 22, h) Úklid v prostorách zařízení pro výchovu a vzdělávání a provozovnách pro výchovu a vzdělávání se provádí: Pravidelnou údržbou nuceného větránínebo klimatizace a čištěním vzduchotechnického zařízení podle návodu výrobce nebo dodavatele..
ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ S REKUPERACÍ TEPLA
VZT jednotka Tlumící ventilátorová komora Tlumič deskový výtlak Tlumič výtlak Ultra-tichý ventilátor Tlumič odvod
Umístění VZT jednotky
ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ S REKUPERACÍ TEPLA
Větrání školní třídy po rekonstrukci školy bez VZT - s VZT systémem s rekuperací tepla
Děkuji za pozornost a přeji krásný zbytek dne